Ähnliche Dreiecke und Seitenverhältnisse

Similar Triangles and Side Ratios

Mathematik Klasse 9 75 Aufgaben
GeometrieTrigonometrieÄhnliche Dreiecke

Benennt die Seiten des rechtwinkligen Dreiecks — Hypotenuse, Gegenkathete und Ankathete, von α und von β aus gesehen — und zeigt dann, warum ihr Verhältnis nur vom Winkel abhängt: Zwei rechtwinklige Dreiecke mit einem gleichen spitzen Winkel sind ähnlich, das eine entsteht aus dem anderen durch Strecken mit einem Faktor k, und weil k jede Seite gleich vergrößert, kürzt es sich in jedem Seitenverhältnis weg. Genau das macht aus einer Messung eine Funktion des Winkels und ist die Voraussetzung dafür, dass „sin 30°" im nächsten Abschnitt überhaupt eine Zahl sein kann. Räumt die bei Filler (Didaktische Aspekte der Trigonometrie, HU Berlin) dokumentierte Fehlvorstellung aus, längere Seiten ergäben ein größeres Verhältnis. Trägt Sinus, Kosinus und Tangens, die nichts anderes sind als je eines dieser Verhältnisse — der Abschnitt selbst führt die Namen noch nicht ein.

Die Seiten haben Namen

Im rechtwinkligen Dreieck liegt der rechte Winkel bei der Ecke C, der Winkel α bei A und β bei B. Jede Seite trägt den kleinen Buchstaben der Ecke, die ihr gegenüberliegt: a liegt A gegenüber, b liegt B gegenüber, c liegt C gegenüber.

Welche Seite liegt dem rechten Winkel bei C gegenüber, welche der Ecke A? Such zu jeder Seite die Ecke mit demselben Buchstaben.

Die Seite gegenüber dem rechten Winkel heißt Hypotenuse — hier c. Sie ist immer die längste Seite. Die beiden anderen Seiten heißen Katheten. Von α aus gesehen ist a die Gegenkathete (sie liegt α gegenüber) und b die Ankathete (sie liegt an α an).

Schalte zwischen „von α aus“ und „von β aus“ um: Welche Seiten tauschen ihre Namen, welche behält ihren?

Schaut man von β aus, tauschen die Katheten ihre Rollen: b ist dann die Gegenkathete, a die Ankathete. Nur die Hypotenuse bleibt, was sie ist.

Ähnliche Dreiecke

Zeichne ein rechtwinkliges Dreieck mit einem spitzen Winkel α. Jetzt zeichne ein zweites, größeres rechtwinkliges Dreieck mit demselben Winkel α. Und ein drittes, noch größeres.

Drei rechtwinklige Dreiecke mit demselben Winkel α bei A, die Hypotenusen 3 cm, 5 cm und 7 cm lang. Ändere α: Bleiben die drei gleich geformt? Was zeigt die Anzeige für den dritten Winkel?

Alle drei sehen „gleich aus“ — nur die Größe unterscheidet sich, und das bleibt so, wohin du α in der Figur auch ziehst. Man sagt: Sie sind ähnlich. Zwei Dreiecke heißen ähnlich, wenn alle ihre Winkel übereinstimmen.

Bei rechtwinkligen Dreiecken genügt dafür schon ein einziger spitzer Winkel. Der rechte Winkel ist in beiden sowieso 90⁠°, und weil die Winkelsumme 180⁠° beträgt, ist der dritte Winkel dann in beiden .

Strecken mit dem Faktor k

Ein ähnliches, größeres Dreieck entsteht, wenn man das Dreieck streckt: Jede Seite wird mit derselben Zahl k malgenommen, dem Streckfaktor. Mit wird jede Seite doppelt so lang, mit halb so lang. Die Winkel bleiben dabei, wie sie sind.

Das gestrichelte Dreieck ist das Original mit a = 3 cm, b = 4 cm, c = 5 cm. Ziehe k: Welche Zahlen in den Anzeigen ändern sich, welche bleiben stehen?

Ein Seitenverhältnis ausrechnen

Die beiden Zahlen, die in der untersten Zeile der Figur stehen bleiben, sind Seitenverhältnisse: eine Seitenlänge geteilt durch eine andere. Im Original mit a = 3 cm, b = 4 cm und c = 5 cm ist das Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse

Die Einheit kürzt sich weg — ein Seitenverhältnis ist eine reine Zahl. Genauso ist Ankathete : Hypotenuse

Mit werden die Seiten 6 cm, 8 cm und 10 cm lang — und ist wieder 0,6, wieder 0,8. Das ist kein Zufall. Beim Strecken stehen oben und unten im Bruch derselbe Faktor k, und der kürzt sich. In ähnlichen Dreiecken sind die Seitenverhältnisse deshalb gleich — egal ob das Dreieck winzig oder riesig ist:

Nur der Winkel zählt

Bewege zuerst k: a und c ändern sich — ändert sich auch a : c? Bewege dann α: Was passiert jetzt mit a : c?

Was das Verhältnis ändert, ist der Winkel. Ein anderes α gibt ein Dreieck mit anderer Form und damit ein anderes Verhältnis a : c. Umgekehrt gilt: Haben zwei rechtwinklige Dreiecke dasselbe Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse, dann haben sie auch denselben Winkel α. Das Seitenverhältnis hängt nur vom Winkel ab: Zu jedem Winkel gehört genau eine Zahl.

Voraussetzungen (1)

Ermöglicht (1)

Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Im rechtwinkligen Dreieck KLM liegt der rechte Winkel bei L. Welche Seite ist die Hypotenuse?

  • ● KM
  • ○ KL
  • ○ LM
Die Hypotenuse liegt dem rechten Winkel gegenüber. Der rechte Winkel ist bei L, also ist KM die Hypotenuse — KL und LM sind die Katheten.
Multiple Choice #2 15s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Seiten 20 cm, 21 cm und 29 cm. Welche davon ist die Hypotenuse?

  • ● 29 cm
  • ○ 21 cm
  • ○ 20 cm
Die Hypotenuse liegt dem rechten Winkel gegenüber, dem größten Winkel des Dreiecks — deshalb ist sie immer die längste Seite.
Wahr / Falsch #3 15s ▶ Testen

Die Hypotenuse ist eine der beiden Katheten.

✓ Falsch
Falsch. Katheten heißen nur die beiden Seiten, die den rechten Winkel bilden. Die Hypotenuse liegt ihm gegenüber.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

Im rechtwinkligen Dreieck XYZ liegt der rechte Winkel bei Z. Welche Seite ist die Gegenkathete des Winkels bei X?

  • ● YZ
  • ○ XZ
  • ○ XY
Die Gegenkathete liegt dem Winkel gegenüber, sie berührt X nicht — das ist YZ. XZ liegt an X an (Ankathete), XY liegt dem rechten Winkel gegenüber (Hypotenuse).
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Die Gegenkathete von α geht durch den Scheitel des Winkels α.

✓ Falsch
Falsch. Die Gegenkathete liegt α gegenüber und berührt den Scheitel von α nicht. Durch den Scheitel gehen die Ankathete und die Hypotenuse.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Im rechtwinkligen Dreieck DEF liegt der rechte Winkel bei F. Welche Seite ist die Ankathete des Winkels bei D?

  • ● DF
  • ○ EF
  • ○ DE
Die Ankathete liegt am Winkel an und ist nicht die Hypotenuse. DE liegt dem rechten Winkel gegenüber (Hypotenuse), EF liegt D gegenüber (Gegenkathete).
Wahr / Falsch #7 20s ▶ Testen

Beide Seiten, die am Winkel α anliegen, heißen Ankathete von α.

✓ Falsch
Falsch. Von den zwei Seiten an α ist eine die Hypotenuse — sie liegt dem rechten Winkel gegenüber. Ankathete heißt nur die Kathete an α.
Wahr / Falsch #8 20s ▶ Testen

Die Gegenkathete von α ist auch die Gegenkathete von β.

✓ Falsch
Die Gegenkathete von α ist die Ankathete von β. Nur die Hypotenuse behält ihre Rolle, die beiden Katheten tauschen sie mit dem Winkel.
Multiple Choice #9 20s ▶ Testen

Man schaut nicht mehr von α, sondern von β aus auf das rechtwinklige Dreieck. Welche Seite behält ihren Namen?

  • ● Die Hypotenuse
  • ○ Die Gegenkathete
  • ○ Die Ankathete
  • ○ Keine der drei Seiten
Die Hypotenuse liegt immer dem rechten Winkel gegenüber, egal von welchem spitzen Winkel aus man schaut. Die beiden Katheten tauschen ihre Namen.
Multiple Choice #10 20s ▶ Testen

Was haben zwei ähnliche Dreiecke sicher gemeinsam?

  • ● Alle Winkel
  • ○ Alle Seitenlängen
  • ○ Den Flächeninhalt
  • ○ Die Länge der längsten Seite
Ähnlich heißt, dass alle Winkel übereinstimmen. Die Seiten dürfen verschieden lang sein — das eine Dreieck ist eine vergrößerte oder verkleinerte Kopie des anderen.
Wahr / Falsch #11 15s ▶ Testen

Zwei Dreiecke mit denselben Winkeln, aber verschieden langen Seiten sind ähnlich.

✓ Wahr
Richtig. Für ähnlich zählen nur die Winkel; die Größe der Dreiecke darf verschieden sein.
Multiple Choice #12 25s ▶ Testen

Zwei rechtwinklige Dreiecke haben beide einen Winkel von 35°. Was folgt daraus?

  • ● Sie sind ähnlich
  • ○ Sie sind nur ähnlich, wenn auch ihre Hypotenusen gleich lang sind
  • ○ Man muss noch den dritten Winkel messen, bevor man das sagen kann
  • ○ Sie sind gleich groß
Der rechte Winkel ist in beiden gleich, der 35°-Winkel auch — und der dritte ist dann in beiden 90° − 35° = 55°. Alle Winkel stimmen, also sind sie ähnlich. Über die Größe sagt das nichts.
Wahr / Falsch #13 20s ▶ Testen

Zwei rechtwinklige Dreiecke haben beide den Winkel α = 25°, aber verschieden lange Hypotenusen. Dann sind sie nicht ähnlich.

✓ Falsch
Falsch. Ein gleicher spitzer Winkel genügt — der andere ist in beiden 90° − 25° = 65°. Verschieden lange Seiten ändern daran nichts.
Multiple Choice #14 20s ▶ Testen

Ein Dreieck mit den Seiten 3 cm, 4 cm und 5 cm wird mit dem Streckfaktor k = 2 gestreckt. Welche Seiten hat das neue Dreieck?

  • ● 6 cm, 8 cm und 10 cm
  • ○ 5 cm, 6 cm und 7 cm
  • ○ 6 cm, 8 cm und 5 cm
Strecken mit k = 2 heißt, jede Seite mit 2 zu multiplizieren — auch die längste. 5, 6, 7 entsteht durch Addieren von 2 cm; das ist kein Strecken, und das Dreieck hätte andere Winkel.
Wahr / Falsch #15 20s ▶ Testen

Streckt man ein Dreieck, kommt zu jeder Seite dieselbe Länge hinzu.

✓ Falsch
Falsch. Jede Seite wird mit demselben Faktor k multipliziert. Kommt zu jeder Seite z. B. 3 cm hinzu, wächst die kurze Seite anteilig stärker als die lange — das Dreieck ändert seine Form.
Multiple Choice #16 30s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Katheten 3 cm und 4 cm. Welches Dreieck ist dazu NICHT ähnlich?

  • ● Katheten 6 cm und 9 cm
  • ○ Katheten 6 cm und 8 cm
  • ○ Katheten 9 cm und 12 cm
6 cm und 8 cm entstehen mit k = 2, 9 cm und 12 cm mit k = 3. Bei 6 cm und 9 cm wurde die eine Kathete mit 2, die andere mit 2,25 multipliziert — kein gemeinsamer Streckfaktor, also nicht ähnlich.
Multiple Choice #17 20s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck ist die Gegenkathete 3 cm und die Hypotenuse 5 cm lang. Welcher Wert ist das Seitenverhältnis Gegenkathete : Hypotenuse?

  • ● 0,6
  • ○ 0,6 cm
  • ○ 2 cm
  • ○ 1,67
3 cm : 5 cm = 3/5 = 0,6. Die Einheit cm steht in Zähler und Nenner und kürzt sich weg. 2 cm ist der Unterschied der Seiten, kein Verhältnis; 1,67 ist 5 : 3, also Hypotenuse : Gegenkathete.
Wahr / Falsch #18 15s ▶ Testen

Das Seitenverhältnis 6 cm : 8 cm = 0,75 hat die Einheit cm.

✓ Falsch
Falsch. Beim Teilen kürzt sich cm gegen cm weg — ein Seitenverhältnis ist eine reine Zahl.
Multiple Choice #19 20s ▶ Testen

Zwei rechtwinklige Dreiecke haben denselben spitzen Winkel α = 40°. Das eine hat eine Hypotenuse von 5 cm, das andere von 10 cm. Was gilt für das Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse?

  • ○ Es ist im größeren Dreieck doppelt so groß
  • ● Es ist in beiden Dreiecken gleich
  • ○ Es ist im kleineren Dreieck größer
  • ○ Man kann das nicht vergleichen
Gleicher Winkel α heißt ähnlich — das große Dreieck ist das kleine, mit k = 2 gestreckt. k steht in Zähler und Nenner und kürzt sich weg, das Verhältnis bleibt gleich.
Wahr / Falsch #20 15s ▶ Testen

Wenn man ein rechtwinkliges Dreieck gleichmäßig vergrößert, ändern sich die Seitenverhältnisse.

✓ Falsch
Falsch. Bei gleichmäßiger Vergrößerung bleiben alle Winkel gleich — das Dreieck ist ähnlich zum Original. Daher bleiben die Seitenverhältnisse konstant.
Wahr / Falsch #21 20s ▶ Testen

Man verlängert in einem rechtwinkligen Dreieck nur die Hypotenuse und lässt die Gegenkathete gleich lang. Dann bleibt das Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse gleich.

✓ Falsch
Falsch. Wird nur der Nenner größer, wird der Bruch kleiner. Gleich bleibt das Verhältnis nur, wenn alle Seiten mit demselben Faktor k wachsen.
Multiple Choice #22 25s ▶ Testen

In Dreieck 1 ist die Gegenkathete 3 cm und die Hypotenuse 5 cm lang. Welches Dreieck hat denselben Winkel α?

  • ● Gegenkathete 6 cm, Hypotenuse 10 cm
  • ○ Gegenkathete 6 cm, Hypotenuse 8 cm
  • ○ Gegenkathete 5 cm, Hypotenuse 7 cm
6/10 = 0,6 = 3/5 — gleiches Verhältnis, also gleicher Winkel α. 6/8 = 0,75 und 5/7 ≈ 0,71 gehören zu größeren Winkeln, obwohl die Seiten ähnlich lang sind.
Multiple Choice #23 25s ▶ Testen

In Dreieck 1 ist die Ankathete 4 cm und die Hypotenuse 5 cm lang. Welches Dreieck hat denselben Winkel α?

  • ● Ankathete 12 cm, Hypotenuse 15 cm
  • ○ Ankathete 12 cm, Hypotenuse 16 cm
  • ○ Ankathete 9 cm, Hypotenuse 10 cm
12/15 = 0,8 = 4/5 — gleiches Verhältnis Ankathete : Hypotenuse, also gleicher Winkel. Bei 12/16 = 0,75 und 9/10 = 0,9 ist das Verhältnis ein anderes, also auch der Winkel.
Wahr / Falsch #24 20s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck mit Gegenkathete 6 cm und Hypotenuse 10 cm hat ein größeres Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse als eines mit Gegenkathete 3 cm und Hypotenuse 5 cm.

✓ Falsch
Falsch. Beide Verhältnisse sind 0,6 (6/10 = 3/5). Das Verhältnis misst nicht die Länge der Seiten — längere Seiten allein machen es nicht größer.
Im Bild tippen #25 15s ▶ Testen

Tippe auf die Hypotenuse.

✓ Antwort: PR
Die Hypotenuse liegt dem rechten Winkel gegenüber. Der rechte Winkel ist oben bei Q, also ist PR die Hypotenuse — auch wenn sie hier waagerecht unten liegt. PQ und QR bilden den rechten Winkel, das sind die Katheten.
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Tippe auf die Hypotenuse.

✓ Antwort: KM
Der rechte Winkel ist bei L. Die Seite, die L nicht berührt, liegt ihm gegenüber — das ist KM, die Hypotenuse. Sie ist auch die längste Seite. KL und LM sind Katheten.
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Tippe auf die Hypotenuse.

✓ Antwort: XY
Der rechte Winkel ist oben rechts bei Z. Ihm gegenüber liegt XY — die Hypotenuse. XZ und YZ treffen sich im rechten Winkel, sie sind die Katheten.
Im Bild tippen #28 15s ▶ Testen

Tippe auf die Gegenkathete von α.

✓ Antwort: BC
Die Gegenkathete liegt α gegenüber und berührt den Scheitel A nicht — das ist BC. AC liegt an α an (Ankathete), AB liegt dem rechten Winkel gegenüber (Hypotenuse).
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Tippe auf die Gegenkathete von α.

✓ Antwort: LM
α sitzt bei K. Die Kathete, die K nicht berührt, liegt α gegenüber — LM. KL berührt K, das ist die Ankathete; KM ist die Hypotenuse und keine Kathete.
Im Bild tippen #30 20s ▶ Testen

Tippe auf die Gegenkathete des Winkels bei R.

✓ Antwort: PQ
Die Gegenkathete des Winkels bei R ist die Seite, die R nicht berührt — PQ. Durch R gehen QR und PR. QR ist die Ankathete; PR liegt dem rechten Winkel bei Q gegenüber und ist die Hypotenuse, keine Kathete.
Im Bild tippen #31 15s ▶ Testen

Tippe auf die Gegenkathete von α.

✓ Antwort: YZ
α sitzt bei X. Gegenüber liegt die kurze Kathete YZ — sie berührt X nicht. XZ liegt an α an (Ankathete), XY ist die Hypotenuse.
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Tippe auf die Ankathete von α.

✓ Antwort: AC
An α liegen zwei Seiten an, AC und AB. AB liegt dem rechten Winkel gegenüber und ist die Hypotenuse — die Ankathete ist die Kathete AC. BC liegt α gegenüber (Gegenkathete).
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Tippe auf die Ankathete des Winkels bei R.

✓ Antwort: QR
Durch R gehen QR und PR. PR liegt dem rechten Winkel bei Q gegenüber — das ist die Hypotenuse, keine Kathete. Die Ankathete des Winkels bei R ist QR.
Im Bild tippen #34 15s ▶ Testen

Tippe auf die Ankathete von α.

✓ Antwort: KL
α sitzt bei K. KL berührt K und bildet mit LM den rechten Winkel — KL ist die Ankathete. KM berührt K auch, ist aber die Hypotenuse. LM liegt α gegenüber (Gegenkathete).
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Tippe auf die Ankathete von α.

✓ Antwort: XZ
Durch X gehen XZ und XY. XY liegt dem rechten Winkel bei Z gegenüber (Hypotenuse), also ist XZ die Ankathete von α. YZ liegt α gegenüber.
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Tippe auf die Gegenkathete von β.

✓ Antwort: AC
β sitzt oben bei B. Gegenüber liegt AC — dieselbe Seite, die von α aus die Ankathete wäre. Von β aus tauschen die Katheten ihre Rollen. BC berührt B (Ankathete von β), AB bleibt die Hypotenuse.
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Tippe auf die Ankathete von β.

✓ Antwort: BC
β sitzt bei B. Durch B gehen BC und AB; AB ist die Hypotenuse. Also ist BC die Ankathete von β — von α aus wäre BC die Gegenkathete.
Im Bild tippen #38 20s ▶ Testen

Tippe auf die Gegenkathete von β.

✓ Antwort: DE
β sitzt oben bei F. Die Kathete, die F nicht berührt, ist DE — die Gegenkathete von β. EF liegt an β an, DF liegt dem rechten Winkel bei E gegenüber und ist die Hypotenuse.
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Tippe auf die Ankathete von β.

✓ Antwort: EF
Durch F gehen EF und DF. DF liegt dem rechten Winkel bei E gegenüber — die Hypotenuse. Die Kathete an β ist EF, die Ankathete.
Wahr / Falsch #40 15s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Wahr
Richtig. Beide Dreiecke haben die Winkel 50°, 60° und 70°. Alle Winkel stimmen überein — also sind sie ähnlich. Dass das rechte größer ist, spielt keine Rolle.
Wahr / Falsch #41 20s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Falsch
Falsch. Nur der 40°-Winkel stimmt überein, die anderen nicht (60° und 80° gegen 70° und 70°). Ähnlich heißt, dass alle Winkel übereinstimmen — bei Dreiecken ohne rechten Winkel reicht ein gleicher Winkel nicht.
Wahr / Falsch #42 15s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Wahr
Richtig. Beide haben die Winkel 45°, 60° und 75°. Ob ein Dreieck gedreht, gespiegelt oder verschoben liegt, ändert keinen Winkel — für ähnlich zählen nur die Winkel.
Wahr / Falsch #43 15s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Falsch
Falsch. Bei rechtwinkligen Dreiecken genügt ein gleicher spitzer Winkel — aber 35° und 40° sind verschieden. Die anderen spitzen Winkel sind 55° und 50°. Dass die Dreiecke fast gleich groß sind, macht sie nicht ähnlich.
Wahr / Falsch #44 15s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Wahr
Richtig. Beide sind rechtwinklig und haben einen 60°-Winkel — der dritte ist in beiden 90° − 60° = 30°. Größe und Lage spielen keine Rolle.
Multiple Choice #45 25s ▶ Testen

Welches der Dreiecke B, C, D ist zu A ähnlich?

  • ● C
  • ○ B
  • ○ D
A und C sind rechtwinklig und haben beide einen 30°-Winkel — das genügt, sie sind ähnlich, auch wenn C größer und gespiegelt ist. B hat 40°, D hat 45°. Dass D genauso groß ist wie A, macht es nicht ähnlich.
Mittel
Lückentext #1 20s ▶ Testen

Die Seite, die dem rechten Winkel gegenüberliegt, heißt: ___

✓ Antwort: Hypotenuse
Hypotenuse — sie liegt dem größten Winkel gegenüber und ist deshalb die längste Seite des rechtwinkligen Dreiecks.
Lückentext #2 20s ▶ Testen

Die Kathete, die dem Winkel α gegenüberliegt, heißt: ___

✓ Antwort: Gegenkathete
Gegenkathete — sie liegt α gegenüber. Die Kathete, die an α anliegt, heißt Ankathete.
Lückentext #3 20s ▶ Testen

Die Kathete, die am Winkel α anliegt, heißt: ___

✓ Antwort: Ankathete
Ankathete — sie liegt an α an. Die Kathete gegenüber von α heißt Gegenkathete, die Seite gegenüber dem rechten Winkel Hypotenuse.
Lückentext #4 20s ▶ Testen

Die Gegenkathete von α ist, von β aus gesehen, die ___

✓ Antwort: Ankathete
Die Seite gegenüber von α liegt an β an — von β aus ist sie die Ankathete.
Lückentext #5 15s ▶ Testen

Zwei Dreiecke, deren Winkel alle übereinstimmen, heißen ___

✓ Antwort: ähnlich
Ähnlich — sie haben dieselbe Form, nur die Größe der Dreiecke kann verschieden sein.
Zahleneingabe #6 20s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck ist α = 35°. Wie groß ist der andere spitze Winkel β (in Grad)?

✓ Antwort: 55
Die Winkelsumme ist 180°, der rechte Winkel nimmt 90° davon. Also β = 90° − 35° = 55°.
Zahleneingabe #7 20s ▶ Testen

Eine Dreiecksseite ist 4 cm lang. Das Dreieck wird mit dem Streckfaktor k = 1,5 gestreckt. Wie lang ist die Seite danach (in cm)?

✓ Antwort: 6
Strecken heißt multiplizieren, 4 cm · 1,5 = 6 cm.
Zahleneingabe #8 25s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck ist a = 7 cm und c = 20 cm. Berechne das Seitenverhältnis a : c.

✓ Antwort: 0.35
a : c = 7 cm : 20 cm = 7/20 = 0,35 — ohne Einheit.
Zahleneingabe #9 20s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck ist a : c = 0,6. Alle drei Seiten werden verdreifacht. Wie groß ist a : c danach?

✓ Antwort: 0.6
a und c werden beide mit 3 multipliziert — (3·a)/(3·c) kürzt sich wieder zu a/c = 0,6.
Zahleneingabe #10 25s ▶ Testen

Im rechtwinkligen Dreieck mit Gegenkathete 5 cm und Ankathete 12 cm ist Gegenkathete : Ankathete ≈ 0,42. Wie groß ist dieses Verhältnis im Dreieck mit Gegenkathete 10 cm und Ankathete 24 cm?

✓ Antwort: 0.42
10/24 = 5/12 ≈ 0,42 — beide Seiten sind mit k = 2 gestreckt, der Quotient bleibt derselbe.
Lückentext #11 15s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck gilt a : c = 0,5. Im doppelt so großen, ähnlichen Dreieck gilt: a : c = ___

✓ Antwort: 0,5
Zähler und Nenner verdoppeln sich beide, der Bruch bleibt 0,5. Weil das Verhältnis nicht von der Größe abhängt, bekommt es im nächsten Abschnitt einen eigenen Namen.
Zahleneingabe #12 20s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck mit α = 30° ist Gegenkathete : Hypotenuse = 0,5. Ein anderes, viel größeres rechtwinkliges Dreieck hat ebenfalls Gegenkathete : Hypotenuse = 0,5. Wie groß ist dort α (in Grad)?

✓ Antwort: 30
Dasselbe Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse gehört zu demselben Winkel — die Größe des Dreiecks spielt keine Rolle. Also α = 30°.
Zahleneingabe #13 30s ▶ Testen

Das Dreieck PQR ist ähnlich zu ABC (P gehört zu A, Q zu B, R zu C). Wie groß ist der Winkel bei Q (in Grad)?

✓ Antwort: 65
In ABC ist der Winkel bei B 90° − 25° = 65°. Ähnliche Dreiecke haben dieselben Winkel, und Q gehört zu B — also ist der Winkel bei Q ebenfalls 65°. Das größere Dreieck hat keine größeren Winkel.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Katheten 6 cm und 8 cm. Wie lang ist die Hypotenuse (in cm)?

✓ Antwort: 10
Die Hypotenuse ist die Seite gegenüber dem rechten Winkel, die Katheten bilden ihn. Nach Pythagoras ist c² = 6² + 8² = 100, also c = 10 cm.
Zahleneingabe #2 40s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck ist die Hypotenuse 13 cm und die Ankathete von α 5 cm lang. Wie lang ist die Gegenkathete von α (in cm)?

✓ Antwort: 12
Gegenkathete und Ankathete sind die beiden Katheten. Nach Pythagoras ist die Gegenkathete √(13² − 5²) = √144 = 12 cm.
Zahleneingabe #3 40s ▶ Testen

In einem rechtwinkligen Dreieck ist die Hypotenuse 10 cm und die Gegenkathete von α 6 cm lang. Wie lang ist die Ankathete von α (in cm)?

✓ Antwort: 8
Ankathete und Gegenkathete sind die beiden Katheten. Nach Pythagoras ist die Ankathete √(10² − 6²) = √64 = 8 cm.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

Im rechtwinkligen Dreieck ABC mit γ = 90° gilt: a = 9 cm, b = 12 cm, c = 15 cm. Wie lang ist die Gegenkathete von β (in cm)?

✓ Antwort: 12
Die Gegenkathete von β ist die Seite b = 12 cm. Die 9 cm sind die Ankathete von β, die 15 cm die Hypotenuse.
Zahleneingabe #5 30s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Katheten 5 cm und 12 cm und die Hypotenuse 13 cm; der Winkel β liegt der 12-cm-Seite gegenüber. Wie lang ist die Ankathete von β (in cm)?

✓ Antwort: 5
Von β aus gesehen ist die 12-cm-Seite die Gegenkathete, die 5-cm-Seite liegt an β an — sie ist die Ankathete. Die Hypotenuse bleibt die 13 cm.
Zahleneingabe #6 30s ▶ Testen

Ein Dreieck hat die Winkel 35° und 65°. Ein zweites Dreieck ist dazu ähnlich, aber doppelt so groß. Wie groß ist sein größter Winkel (in Grad)?

✓ Antwort: 80
Der dritte Winkel des ersten Dreiecks ist 180° − 35° − 65° = 80°. Ähnliche Dreiecke haben dieselben Winkel — das Vergrößern ändert keinen davon. Also 80°.
Zahleneingabe #7 40s ▶ Testen

Dreieck 1 ist rechtwinklig und hat einen Winkel von 27°. Dreieck 2 ist rechtwinklig und hat einen Winkel von 63°. Welcher Winkel in Dreieck 2 entspricht dem 27°-Winkel von Dreieck 1 (in Grad)?

✓ Antwort: 27
In Dreieck 2 ist der andere spitze Winkel 90° − 63° = 27°. Beide Dreiecke haben also 27°, 63° und 90° — sie sind ähnlich, und dem 27°-Winkel entspricht wieder ein 27°-Winkel.
Zahleneingabe #8 30s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Gegenkathete 3 cm und die Hypotenuse 5 cm. Ein ähnliches Dreieck hat die Hypotenuse 20 cm. Wie lang ist dort die Gegenkathete (in cm)?

✓ Antwort: 12
Die Hypotenuse wächst von 5 cm auf 20 cm, also ist k = 20 : 5 = 4. Mit demselben k wächst die Gegenkathete — 3 cm · 4 = 12 cm.
Zahleneingabe #9 45s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Katheten 5 cm und 12 cm. Es wird gestreckt; danach ist die Hypotenuse 39 cm lang. Wie groß ist der Streckfaktor k?

✓ Antwort: 3
Die Hypotenuse ist vorher √(5² + 12²) = 13 cm lang. Sie wird mit k multipliziert, also k = 39 : 13 = 3.
Zahleneingabe #10 45s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Katheten a = 5 cm und b = 12 cm. Berechne das Seitenverhältnis a : c (auf zwei Nachkommastellen).

✓ Antwort: 0.38
Zuerst die Hypotenuse, c = √(5² + 12²) = 13 cm. Dann a : c = 5/13 ≈ 0,38.
Zahleneingabe #11 30s ▶ Testen

Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Ankathete 4 cm und die Hypotenuse 5 cm. Ein ähnliches Dreieck hat die Ankathete 12 cm. Wie lang ist dort die Hypotenuse (in cm)?

✓ Antwort: 15
Ähnliche Dreiecke haben dasselbe Verhältnis Ankathete : Hypotenuse = 4/5 = 0,8. Also 12 cm : Hypotenuse = 0,8 und damit Hypotenuse = 12 cm : 0,8 = 15 cm.
KI-bewertete Rechnung #12 240s ▶ Testen

Dreieck 1 hat die Seiten 6 cm, 8 cm und 10 cm, Dreieck 2 die Seiten 9 cm, 12 cm und 15 cm. Der Winkel α liegt in beiden der Seite 6 cm bzw. 9 cm gegenüber. Zeige durch Rechnung, dass die drei Verhältnisse Gegenkathete : Hypotenuse, Ankathete : Hypotenuse und Gegenkathete : Ankathete in beiden Dreiecken denselben Wert haben. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Dreieck 1: 6/10 = 0,6; 8/10 = 0,8; 6/8 = 0,75. Dreieck 2: 9/15 = 0,6; 12/15 = 0,8; 9/12 = 0,75. Alle drei Verhältnisse stimmen überein.
Dreieck 2 entsteht aus Dreieck 1 durch Strecken mit k = 1,5. Zähler und Nenner wachsen gleich, also bleiben alle drei Verhältnisse unverändert — sie hängen nur vom Winkel ab.
Zahleneingabe #13 40s ▶ Testen

In Dreieck 1 ist die Gegenkathete 4 cm und die Hypotenuse 10 cm lang; dort ist α ≈ 23,6°. Dreieck 2 ist rechtwinklig mit Gegenkathete 7 cm und Hypotenuse 17,5 cm. Wie groß ist α in Dreieck 2 (in Grad)?

✓ Antwort: 23.6
Dreieck 1: 4/10 = 0,4. Dreieck 2: 7/17,5 = 0,4. Gleiches Verhältnis Gegenkathete : Hypotenuse, also gleicher Winkel — α ≈ 23,6°, obwohl die Seiten fast doppelt so lang sind.
KI-bewertete Rechnung #14 240s ▶ Testen

Zeichne zwei rechtwinklige Dreiecke mit α = 40°: eines mit der Hypotenuse 5 cm, eines mit der Hypotenuse 10 cm. Miss in beiden die Gegenkathete von α und berechne jeweils Gegenkathete : Hypotenuse. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Gegenkathete im kleinen Dreieck ≈ 3,2 cm, also 3,2/5 ≈ 0,64; Gegenkathete im großen Dreieck ≈ 6,4 cm, also 6,4/10 ≈ 0,64. Beide Verhältnisse stimmen überein.
Die gemessenen Seiten sind verschieden lang, das Verhältnis ist beide Male ungefähr 0,64 — zum Winkel 40° gehört immer dieses eine Verhältnis.
Wahr / Falsch #15 30s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Wahr
Richtig. Jede Seite des rechten Dreiecks ist doppelt so lang: 3 · 2 = 6, 4 · 2 = 8, 5 · 2 = 10. Das rechte ist das linke, mit k = 2 gestreckt — beim Strecken bleiben die Winkel gleich, also sind die Dreiecke ähnlich.
Wahr / Falsch #16 40s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Falsch
Falsch. Rechts ist auf jede Seite 2 cm addiert worden, nicht mit demselben Faktor malgenommen: 6/4 = 1,5, aber 5/3 ≈ 1,67 und 7/5 = 1,4. Dabei ändern sich die Winkel — das rechte Dreieck hat nicht einmal mehr einen rechten Winkel. Also nicht ähnlich.
Wahr / Falsch #17 30s ▶ Testen

Die beiden Dreiecke sind ähnlich.

✓ Wahr
Richtig. Im linken Dreieck ist der andere spitze Winkel 90° − 50° = 40°. Beide haben also 90°, 50° und 40° — sie sind ähnlich. Die markierten Winkel sehen nur verschieden aus, weil sie an verschiedenen Ecken stehen.